(完整版)高中化学知识点——原电池和电解池

合集下载

原电池和电解池知识点总结

原电池和电解池知识点总结

⑶放氢生成碱型:活泼金属的无氧酸盐(F 化物除外)如 NaCl
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑
阴极:2H++2e-=H2↑
公式:电解质+H2O→碱+ H2↑+非金属
总反应:2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH
⑷放氧省酸型:不活泼金属的含氧酸盐,如 CuSO4
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
正极: I2 +2e- = 2I总式:2Li + I2 = 2LiI
B MnO2 做正极时: 负极: 2Li-2e- = 2Li+ 正极:MnO2+e- = MnO2 总 Li +MnO2= Li MnO2
锂电池优点:体积小,无电解液渗漏,电压随放电时间缓慢下降,应用:心脏起搏器,手机电池,电脑电 池。
K+ <Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+< (H+) < Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ < Cu2+ < Hg2+ < Ag+ 10.电解、电离和电镀的区别
电解
电离
电镀
条件
受直流电作用
受热或水分子作用
受直流电作用
阴阳离子定向移动,在 阴阳离子自由移动,无 实质 两极发生氧化还原反应 明显的化学变化
CuSO4
4OH--4e-=2H2O+O2↑ Cu2+ +2e-= Cu
13,以惰性电极电解电解质溶液的规律:
2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4

高中化学《原电池和电解池》知识点总结!

高中化学《原电池和电解池》知识点总结!

高中化学《原电池和电解池》知识点总结!一、理解掌握原电池和电解池的构成条件和工作原理二、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算1、要判断电解产物是什么必须理解溶液中离子放电顺序,阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。

放电顺序是若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。

要明确溶液中阴阳离子的放电顺序,有时还需兼顾到溶液的离子浓度。

如果离子浓度相差十分悬殊的情况下,离子浓度大的有可能先放电。

如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+],则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此,阴极上的主要产物则为Fe和Zn。

但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。

2、电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。

判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。

①若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;②若阴极上无H2,阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;③若阴极上有H2,阳极上有O2,且,则有三种情况:a如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;c如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;④若阴极上无H2,阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。

如电解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性),一旦CuCl2全部电解完,pH值会变大,成中性溶液。

3、进行有关电化学计算,如计算电极析出产物的质量或质量比,溶液pH值或推断金属原子量等时,一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。

三、理解金属腐蚀的本质及不同情况,了解用电化学原理在实际生活生产中的应用1、金属的腐蚀和防护(1)金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而被氧化成金属阳离子的过程,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学原电池和电解池知识点

化学原电池和电解池知识点

化学原电池和电解池知识点原电池和电解池是化学中两个重要的概念,两者的区别在于其电化学反应的方向。

本文将介绍原电池和电解池的基本概念、工作原理、以及一些相关实验和应用。

一、原电池原电池是指能够产生电流的装置,由电池内部的氧化还原(redox)反应释放出电子,从而产生电势差,并推动电流在电路中流动。

在原电池中,产生电流的反应是不可逆的,电极上的材料一旦被消耗,电池就无法再产生电流。

原电池也叫做伏安电池或电化学电池。

1. 基本概念(1)电极原电池中的电极一般由金属或导电材料制成,分为阳极和阴极两种。

阳极是电池的正极,是一个能够氧化的电极,在化学变化中会释放出电子。

阴极是电池的负极,是一个容易被还原的电极,在化学变化中会吸收电子。

(2)电解质电解质是电池中起电离导电作用的化学物质,能够分解成离子,从而产生电荷泵效应。

常用的电解质包括酸、碱、盐等。

(3)电动势电动势是指电池产生电流的能力,是一个能够推动电流流动的力量。

单位为伏特(V),一般用符号E表示。

在原电池中,电动势是由电池两极之间的电势差产生的。

2. 工作原理锌铜电池是最简单的原电池之一,由一个锌(Zn)电极和一个铜(Cu)电极以及一个电解质(如盐酸)组成。

阳极为锌电极,阴极为铜电极,电解质中含有氯离子和氢离子。

当锌电极和铜电极连接起来时,锌原子向氯离子释放电子,形成锌离子和电子。

电子从锌电极流向铜电极,由于电子流向铜电极,就形成了电流。

在铜电极上,铜离子由于吸收了电子而被还原成为铜原子。

锌电极逐渐消耗,铜电极上的铜原子逐渐增多。

当锌电极完全消耗时,电池停止工作。

铅酸电池是一种常见的存储电池,由铅(Pb)的阴极、氧化铅(PbO2)的阳极和硫酸(H2SO4)的电解质组成。

在电池工作时,硫酸电解质会溶解掉氧化铅阳极上的物质,同时,铅阴极上的铅物质也会随着电池工作逐渐脱落。

铅酸电池是一种可逆反应,即可以通过外部电源来反向充电。

在充电状态下,电池的阴极和阳极会反转,电池会从外部电源吸收电能,并将电能存储在电池中。

高考化学原电池与电解池知识点总结

高考化学原电池与电解池知识点总结

一、原电池与电解池比较:二、电池符号图为Cu-Zn电池。

左池:锌片插在1mol·dm-3的ZnSO4溶液中。

右池:铜片插在1mol·dm-3的CuSO4溶液中。

两池之间倒置的U形管叫做盐桥(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。

检流计表明电子从锌片流向铜片。

左侧为负极,右侧为正极。

此Cu-Zn电池可表示如下:(-)Zn|Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3)|Cu(+)负极:Zn-2e-==Zn2+正极:Cu2++2e-==Cu总反应:Zn+Cu2+==Zn2++Cu☆写电池符号应注意事项:•正、负极:(-)左,(+)右•界面“|”:单质与“极棒”写在一起,写在“|”外面。

•注明离子浓度(c),气态时用分压(p),物质状态:固态(s),液态(l)等•盐桥:“||”三、金属腐蚀与防护:1.金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。

⑴本质:金属原子失电子而被氧化M–ne-====Mn+(2)分类:①化学腐蚀:金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化(不是电解质溶液)(无电流产生)②电化腐蚀:不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化电解质溶液(有电流产生)⑶钢铁腐蚀:2.金属腐蚀的防护⑴金属腐蚀的原因:金属本身的组成和结构是锈蚀的根据;外界条件(如:温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。

⑵防护:①改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。

如:不锈钢。

②在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。

(油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜)③电化学保护法:牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。

四、电解及其应用1.电解的原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子,通电时,自由移动的离子定向移动,阳离子移向阴极,在阴极获得电子发生还原反应;阴离子移向阳极,在阳极失去电子发生氧化反应。

(完整版)原电池和电解池知识点总结

(完整版)原电池和电解池知识点总结

i nt he i rb ei n ga re go od fo rs 原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:2原电池正负极的判断:⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。

⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极。

电流方向:正极→负极。

⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极; 还原反应→正极。

⑷根据现象判断:电极溶解→负极; 电极重量增加或者有气泡生成→正极。

⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;氧离子→移向正极。

3电极反应式的书写:负极:⑴负极材料本身被氧化:①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:M-n e -=M n+ 如:Zn-2 e -=Zn 2+②如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中:如铅蓄电池,Pb+SO 42--2e -=PbSO 4⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,如燃料电池CH 4-O 2(C 作电极)电解液为KOH :负极:CH 4+10OH-8 e -=C032-+7H 2O 正极:⑴当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应,H2SO4电解质,如2H ++2e=H 2 CuSO 4电解质: Cu 2++2e= Cu⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O 2反正还原反应①当电解液为中性或者碱性时,H 2O 比参加反应,且产物必为OH -,如氢氧燃料电池(KOH 电解质)O 2+2H 2O+4e=4OH -②当电解液为酸性时,H +比参加反应,产物为H 2O O 2+4O 2+4e=2H 2O装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。

这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。

高中化学原电池和电解池全面总结超全版

高中化学原电池和电解池全面总结超全版

高中化学原电池和电解池全面总结超全版原电池和电解池是两种将化学能和电能相互转化的装置。

原电池通过使氧化还原反应中电子定向移动来产生电流。

其装置包括两种不同的导体电极和能与电极反应的电解质溶液。

而电解池则是通过在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程中产生电流,将电能转化为化学能的装置。

其装置包括电源、电极(惰性或非惰性)和电解质(水溶液或熔化态)。

电化腐蚀是一种由原电池反应引起的腐蚀现象,其发生在不纯金属表面潮湿的情况下,并产生电流。

相比之下,化学腐蚀则是在一般条件下发生的,其反应过程中没有电流产生。

电化腐蚀比化学腐蚀更为严重,可以使较活泼的金属腐蚀。

析氢腐蚀和吸氧腐蚀是电化腐蚀的两种类型,前者发生在某些局部区域内,而后者则是主要的腐蚀类型,具有广泛性。

电解、电离和电镀是三种不同的电化学过程。

电解是通过外部电源控制氧化还原反应,从而将电能转化为化学能的过程。

电离是通过热或水分子作用将物质分解成离子的过程。

而电镀是通过电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金。

电镀铜和精炼铜是两种不同的金属加工方法。

电镀铜是一种受直流电作用的电化学过程,在金属表面镀上一层铜。

而精炼铜则是一种通过冶炼过程将铜从其它金属中提取出来的方法。

两种方法都是将金属加工成所需形状和纯度的重要手段。

电解反应中,还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。

在书写电极反应式时,需要考虑介质参与反应。

如果相互反应的物质是溶液,则需要使用盐桥来形成闭合回路。

铝-空气-海水电池是一种新型海水标志灯,以海水为电解质溶液,利用空气中的氧气使铝不断氧化,从而源源不断地产生电流。

电极反应式为:铝是负极,4Al-12e-== 4Al3+;石墨是正极,3O2+6H2O+12e-==12OH-。

这种电池能够在海水中产生耀眼的闪光,其能量比干电池高20-50倍。

在电解反应中,需要根据放电顺序来判断反应物。

对于阴极材料(金属或石墨),总是需要受到保护。

对于阳离子得电子的顺序,需要使用金属活动顺序表的反表:K+ <Ca2+< Na+ < Mg2+< Al3+< (H+) < Zn2+< Fe2+< Sn2+< Pb2+< Cu2+<Hg2+< Ag+。

高中化学原电池和电解池全部知识点

高中化学原电池和电解池全部知识点

高中化学原电池和电解池全部知识点
1. 定义:原电池是将两种不同的金属通过电解质连接起来,利用金属内部化学反应来产生电能的装置。

2. 构成:原电池由阳极、阴极和电解质三部分组成。

3. 电子流动方向:电子从阳极流向阴极,离子从阴极流向阳极。

4. 电位、电动势和电化学势:原电池产生的电动势取决于电极材料、电解质及其浓度等因素。

电动势表示成“标准电动势”,单位是伏(V)。

电动势越大,产生的电化学反应越强,电池反应速度越快。

5. 活性序列:金属的活性大小可以通过活性序列进行比较。

活性序列越靠前的金属,越容易氧化,即容易成为阳极;而活性序列靠后的金属越容易被还原,成为阴极。

电解池:
1. 定义:电解池是将电能转化为化学能的装置,可以将电能作用于电解质溶液中的离子,促使化学反应发生。

2. 构成:电解池由阳极、阴极和电解质三部分组成。

3. 电子流动方向:电子从外部电源流向阴极,离子从电解质中向阳极移动。

4. 电解质:电解质是指能在水溶液中分解成离子的化合物。

5. 电解反应:电解池中发生的反应取决于电解质种类和电压。

电解质中的阳离子被还原在阴极上,而阴离子则被氧化在阳极上。

6. 法拉第电解定律:电解过程中的物质电量与通过电解质的电量成正比,电量称为电容量,单位是库仑(C)。

原电池和电解池的所有知识点

原电池和电解池的所有知识点

原电池和电解池的所有知识点原电池和电解池是电化学中的两个基本概念,它们都涉及到化学能与电能之间的转换。

原电池是将化学能转化为电能的装置,而电解池则是将电能转化为化学能的装置。

1. 原电池的工作原理原电池通过氧化还原反应产生电流。

在原电池中,一个电极发生氧化反应,另一个电极发生还原反应。

氧化反应是物质失去电子的过程,而还原反应是物质获得电子的过程。

2. 原电池的组成原电池由两个电极(阳极和阴极)、电解质溶液以及连接电极的导线组成。

阳极是发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。

3. 原电池的类型原电池可以根据电极材料、电解质类型等不同因素分为多种类型,如丹尼尔电池、伏打电池等。

4. 原电池的电势原电池的电势由电极电势和电解质的浓度决定。

电极电势是电极在标准状态下的电势,而电解质的浓度会影响电势的大小。

5. 电解池的工作原理电解池是将电能转化为化学能的装置。

在电解池中,电流通过电解质溶液,使得溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应。

6. 电解池的组成电解池由两个电极(阳极和阴极)、电解质溶液以及电源组成。

阳极是电流进入溶液的电极,阴极是电流离开溶液的电极。

7. 电解池的类型电解池可以根据电解过程的不同分为电镀池、电解精炼池、电解合成池等。

8. 电解池的效率电解池的效率受到多种因素的影响,包括电极材料、电解质类型、电流密度、温度等。

9. 原电池和电解池的应用原电池和电解池在工业和日常生活中有着广泛的应用,如电池、电镀、金属精炼、水的电解等。

10. 原电池和电解池的比较原电池和电解池虽然在能量转换方向上相反,但它们在原理上有许多相似之处,如都涉及氧化还原反应、都需要电解质等。

不过,电解池通常需要外加电源,而原电池则不需要。

以上总结了原电池和电解池的基本概念、工作原理、组成、类型、电势、效率以及应用等方面的知识点。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例使氧化还原反应中电子作定向搬动,使电流经过电解质溶液而在阴、阳两极引原理从而形成电流。

这种把化学能转变成起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能的装置叫做原电池。

电能转变成化学能的装置叫做电解池。

形成条件①电极:两种不相同的导体相连;①电源;②电极(惰性或非惰性);②电解质溶液:能与电极反应。

③电解质(水溶液或消融态)。

反应种类自觉的氧化还原反应非自觉的氧化还原反应由电极自己性质决定:由外电源决定:电极名称正极:资料性质较不爽朗的电极;阳极:连电源的正极;负极:资料性质较爽朗的电极。

阴极:连电源的负极;电极反应负极: Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)阴极: Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)正极: 2H+ - 2 阳极: 2Cl - - 2↑(氧化反应)+2e =H ↑(还原反应)-2e =Cl电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转变化学能→电能电能→化学能①抗金属的电化腐化;①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀应用铜);③电冶(冶炼Na、 Mg 、 Al );④精②合用电池。

炼(精铜)。

一原电池;原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但差别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是经过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子经过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。

两极之间溶液中离子的定向搬动和外面导线中电子的定向搬动组成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转变。

从能量转变角度看,原电池是将化学能转变成电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传达给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极进步行。

原电池的组成条件有三个:(1 )电极资料由两种金属活动性不相同的金属或由金属与其他导电的资料(非金属或某些氧化物等)组成。

(2 )两电极必定浸泡在电解质溶液中。

(3 )两电极之间有导线连接,形成闭合回路。

只要具备以上三个条件即可组成原电池。

而化学电源由于要求能够供应连续而稳定的电流,所以除了必定具备原电池的三个组成条件之外,还要求有自觉进行的氧化还原反应。

也就是说,化学电源必定是原电池,但原电池不用然都能做化学电池。

形成前提:总反应为自觉的氧化还原反应电极的组成:a. 爽朗性不相同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;b. 金属和非金属(非金属必定能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c. 金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d. 惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。

电解液的选择:电解液一般要能与负极资料发生自觉的氧化还原反应。

原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,获取电子。

电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。

溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极电极反应方程式的书写负极:爽朗金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。

若是金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。

例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH ,负极甲烷失 8 个电子生成 CO2 和 H2O ,但 CO2 不能够与 OH- 共存,要进一步反应生成碳酸根。

正极:①当负极资料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。

例:锌铜原电池中,电解液为HCl ,正极H+ 得电子生成H2 。

②当负极资料不能够与电解液反应时,溶解在电解液中的O2 得电子。

若是电解液呈酸性,O2+4e-+4H+==2H2O;如果电解液呈中性或碱性,O2+4e-+2H2O==4OH-。

特别情况:Mg-Al-NaOH,Al作负极。

负极:Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O;正极:2H2O+2e-==H2↑ +2OH -Cu-Al-HNO3,Cu作负极。

注意: Fe 作负极时,氧化产物是Fe2+ 而不能能是Fe3+ ;肼( N2H4 )和 NH3的电池反应产物是H2O 和 N2无论是总反应,还是电极反应,都必定满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。

pH 变化规律电极周围:耗资OH-(H+) ,则电极周围溶液的pH 减小(增大);反应生成OH-(H+) ,则电极周围溶液的pH 增大(减小)。

溶液:若总反应的结果是耗资OH-(H+),则溶液的pH 减小(增大);若总反应的结果是生成OH-(H+),则溶液的pH 增大(减小);若总反应耗资和生成OH-(H+)的物质的量相等,则溶液的pH 由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH 增大,溶液呈酸性则pH 减小,溶液呈中性则pH 不变。

原电池表示方法原电池的组成用图示表达,难免过于麻烦。

为书写简略,原电池的装置常用方便而科学的符号来表示。

其写法习惯上依照以下几点规定:1.一般把负极(如 Zn 棒与 Zn2+ 离子溶液)写在电池符号表示式的左边,正极(如Cu 棒与 Cu2+ 离子溶液)写在电池符号表示式的右边。

2.以化学式表示电池中各物质的组成,溶液要标上活度或浓度(mol/L ),若为气体物质应注明其分压(Pa) ,还应注明当时的温度。

如不写出,则温度为298.15K,气体分压为101.325kPa,溶液浓度为1mol/L 。

3.以符号“∣ ”表示不相同物相之间的接界,用“‖”表示盐桥。

同一相中的不相同物质之间用“,隔”开。

4.非金属或气体不导电,所以非金属元素在不相同氧化值时组成的氧化还原电对作半电池时,需外加惰性导体(如铂或石墨等)做电极导体。

其中,惰性导体不参加电极反应,只起导电(输送或接送电子)的作用,故称为“惰性”电极。

按上述规定,Cu - Zn 原电池可用以下电池符号表示:( -) Zn(s) ∣ Zn2+ (C) ‖Cu2+ (C) ∣Cu(s)(+)理论上 , 任何氧化还原反应都能够设计成原电池,比方反应:Cl2+ 2I-═ 2Cl -+I2此反应可分解为两个半电池反应:负极: 2I-═ I2+2e - (氧化反应)正极: C2+2e-═ 2Cl -(还原反应)该原电池的符号为:( -) Pt ∣I2(s) ∣ I- (C) ‖Cl- (C) ∣ C2(PCL2)∣ Pt(+)二两类原电池吸氧腐化吸氧腐化金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐化,叫吸氧腐化.比方钢铁在凑近中性的湿润的空气中腐化属于吸氧腐化,其电极反应以下:负极( Fe ): 2Fe - 4e = 2Fe2+正极( C ): 2H2O + O2 + 4e = 4OH-钢铁等金属的电化腐化主若是吸氧腐化.吸氧腐化的必要条件以氧的还原反应为阴极过程的腐化,称为氧还原腐化或吸氧腐化。

发生吸氧腐化的必要条件是金属的电位比氧还原反应的电位低:吸氧腐化的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。

随着腐化的进行,氧不断耗资,只有来自空气中的氧进行补充。

所以,氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应,这一过程包括一系列步骤。

(1 )氧穿过空气/溶液界面进入溶液;(2 )在溶液对流作用下,氧迁移到阴极表面周边;(3 )在扩散层范围内,氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面;(4 )在阴极表面氧分子发生还原反应,也叫氧的离子化反应。

吸氧腐化的控制过程及特点金属发生氧去极化腐化时,多数情况下阳极过程发生金属活性溶解,腐化过程处于阴极控制之下。

氧去极化腐化速度主要取决于溶解氧向电极表面的传达速度和氧在电极表面上的放电速度。

所以,可大概地将氧去极化腐化分为三种情况。

(1 )若是腐化金属在溶液中的电位较高,腐化过程中氧的传达速度又很大,则金属腐化速度主要由氧在电极上的放电速度决定。

(2 )若是腐化金属在溶液中的电位特别低,无论氧的传输速度大小,阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成。

(3 )若是腐化金属在溶液中的电位较低,处于活性溶解状态,而氧的传输速度又有限,则金属腐化速度由氧的极限扩散电流密度决定。

扩散控制的腐化过程中,由于腐化速度只决定于氧的扩散速度,所以在必然范围内,腐化电流将不受阳极极化曲线的斜率和初步电位的影响。

扩散控制的腐化过程中,金属中不相同的阴极性杂质或微阴极数量的增加,对腐化速度的增加只起很小的作用。

[解题过程]影响吸氧腐化的因素1.溶解氧浓度的影响2.温度的影响3.盐浓度的影响 4 .溶液搅拌和流速的影响阴极控制原因主若是活化极化:lgiC/i°/αnF主若是浓差极化:=2.3RT/nFlg(1-iC/iL)阴极反应产物以氢气泡逸出,电极表面溶液获取附加搅拌产物 OH 只能靠扩散或迁移走开,无气泡逸出,得不到附加搅拌析氢腐化在酸性较强的溶液中发生电化腐化时放出氢气,这种腐化叫做析氢腐化。

在钢铁制品中一般都含有碳。

在湿润空气中,钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。

水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液,使水里的H+ 增加。

是就组成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的渺小原电池。

这些原电池里发生的氧化还原反应是:负极(铁):铁被氧化Fe-2e=Fe2+;正极(碳):溶液中的H+ 被还原2H++2e=H2↑这样就形成无数的渺小原电池。

最后氢气在碳的表面放出,铁被腐化,所以叫析氢腐化。

析氢腐化定义金属在酸性较强的溶液中发生电化腐化时放出氢气,这种腐化叫做析氢腐化。

析氢腐化与吸氧腐化的比较比较项析氢腐蚀吸氧腐蚀目去极化剂带电氢离子,迁移速度和扩中性氧分子,只能靠扩散和对流传输性质散能力都很大去极化剂浓度大,酸性溶液中H+ 放中性或碱性溶液中 H2O 作去极化剂浓度不大,其溶解度通浓度电常随温度高升和盐浓度增大而减小常用原电池方程式1 . Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H+ + 2e-→H2↑负极:Zn - 2e-→Zn2+总反应式:Zn + 2H+ == Zn2++ H2↑2 . Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3+ + 2e-→2Fe2+负极:Cu - 2e-→Cu2+总反应式:2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+3.钢铁在湿润的空气中发生吸氧腐化正极: O2 + 2H2O + 4e- → 4OH -负极: 2Fe - 4e-→2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O ==2Fe ( OH)24.氢氧燃料电池(中性介质)正极: O2 + 2H2O + 4e-→4OH -负极: 2H2 - 4e-→4H+总反应式:2H2 + O2 ==2H2O5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极: O2 + 4H+ + 4e-→2H2O负极: 2H2 - 4e- →4H+总反应式:2H2 + O2 ==2H2O6.氢氧燃料电池(碱性介质)正极: O2 + 2H2O + 4e- → 4OH -负极: 2H2 - 4e- + 4OH- → 4H2O总反应式: 2H2 + O2 == 2H2O7.铅蓄电池(放电)正极 (PbO2) :PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ → PbSO4 + 2H2O负极 (Pb) : Pb- 2e-+ (SO4)2- → PbSO4总反应式:Pb+PbO2+4H++ 2(SO4)2- == 2PbSO4 + 2H2O8 . Al ─NaOH─Mg 原电池正极: 6H2O + 6e- → 3H2↑ + 6OH -负极: 2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2 - + 4H2O总反应式:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑9 . CH4 燃料电池 ( 碱性介质 )正极: 2O2 + 4H2O + 8e- → 8OH -负极: CH4 -8e- + 10OH- → (CO3)2 - + 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH- == (CO3)2- + 3H2O10.熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3 和 Na2CO3 熔融盐作电解液, CO 作燃料):正极: O2 + 2CO2 + 4e-→2(CO3)2 - ( 连续补充CO2 气体 ) 负极: 2CO + 2(CO3)2-- 4e-→4CO2总反应式:2CO + O2 ==2CO211 .银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O):Ag2O+ H2O + 2e-→2Ag + 2OH -负极(Zn) 总反应式::Zn + 2OH- -2e- → ZnO + H2O Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag常有的原电池常用原电池有锌-锰干电池、锌-汞电池、锌-银扣式电池及锂电池等。

相关文档
最新文档